अपशिष्ट ऊष्मा अवशोषित इकाई: Difference between revisions
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[[File:Regenerative thermal oxidizer.jpg|300px|thumb|upright|पुनर्योजी थर्मल ऑक्सीडाइज़र (आरटीओ) अपशिष्ट ताप | [[File:Regenerative thermal oxidizer.jpg|300px|thumb|upright|पुनर्योजी थर्मल ऑक्सीडाइज़र (आरटीओ) अपशिष्ट ताप प्राप्ति इकाई का उदाहरण है जो पुनर्योजी प्रक्रिया का उपयोग करता है।]]अपशिष्ट गर्मी वसूली इकाई (वेस्ट हीट रिकवरी यूनिट )(डब्ल्यूएचआरओ) [[ऊर्जा पुनःप्राप्ति|ऊर्जा पुनः प्राप्ति]] [[उष्मा का आदान प्रदान करने वाला|उष्मा का आदान प्रदान करता]] है जो उच्च तापमान पर प्रक्रिया करके आउटपुट से उष्मा को किसी उद्देश्य के लिए प्रक्रिया के दूसरे भाग में स्थानांतरित कर देता है, सामान्यतः दक्षता में वृद्धि करता है। डब्ल्यूएचआरओ [[सह-उत्पादन]] में सम्मिलित उपकरण है। अपशिष्ट ऊष्मा को डीजल जनरेटर से गर्म [[फ्लू गैस|फ्लू गैसों]], [[जल शीतलक मीनार]] से भाप, या यहाँ तक कि [[शमन]] जैसी शीतलन प्रक्रियाओं से [[अपशिष्ट जल]] जैसे स्रोतों से निकाला जा सकता है। | ||
== हीट रिकवरी यूनिट == | == हीट रिकवरी यूनिट == | ||
[[File:Gateway Generating Station rectified.jpg|thumb|कैलिफोर्निया में [[गेटवे जनरेटिंग स्टेशन]], एक [[संयुक्त चक्र बिजली संयंत्र]] | संयुक्त चक्र [[गैस से चलने वाला बिजली संयंत्र]] | गैस से चलने वाला बिजली स्टेशन, अपने दहन टर्बाइनों पर दो गर्मी वसूली भाप जनरेटर से लैस है।]] | [[File:Gateway Generating Station rectified.jpg|thumb|कैलिफोर्निया में [[गेटवे जनरेटिंग स्टेशन]], एक [[संयुक्त चक्र बिजली संयंत्र]] | संयुक्त चक्र [[गैस से चलने वाला बिजली संयंत्र]] | गैस से चलने वाला बिजली स्टेशन, अपने दहन टर्बाइनों पर दो गर्मी वसूली भाप जनरेटर से लैस है।]] | ||
विभिन्न प्रक्रियाओं की [[निकास गैस]] या यहां तक कि [[एयर कंडीशनर]] की निकास धारा से निकलने वाली अपशिष्ट गर्मी का उपयोग आने वाली गैस को पहले से गरम करने के लिए किया जा सकता है। यह बेकार गर्मी की | विभिन्न प्रक्रियाओं की [[निकास गैस]] या यहां तक कि [[एयर कंडीशनर]] की निकास धारा से निकलने वाली अपशिष्ट गर्मी का उपयोग आने वाली गैस को पहले से गरम करने के लिए किया जा सकता है। यह बेकार गर्मी की प्राप्ति के लिए बुनियादी विधि में से है। कई [[इस्पात मिल|इस्पात मिलो]] कम ईंधन की मांग के साथ संयंत्र के उत्पादन को बढ़ाने के लिए इस प्रक्रिया को आर्थिक पद्धति के रूप में उपयोग करती हैं। गर्म मध्यम स्थान से निचले स्थान तक ऊर्जा के हस्तांतरण के लिए कई अलग-अलग वाणिज्यिक पुनर्प्राप्ति इकाइयां हैं:<ref>Heat Recovery Systems, D.A.Reay, E & F.N.Span, 1979</ref> | ||
* [[ऋण संग्राहक]] | * [[ऋण संग्राहक]]: यह नाम विभिन्न प्रकार के ताप विनिमायकों को दिया जाता है जिनसे निकास गैसों को गुजारा जाता है, जिसमें धातु की नलियां होती हैं जो इनलेट गैस को ले जाती हैं और इस प्रकार प्रक्रिया में प्रवेश करने से पहले गैस को गर्म करती हैं।[[थर्मल व्हील]] उदाहरण है जो ही सिद्धांत पर सौर एयर कंडीशनिंग या सोलर ए / सी के रूप में काम करता है जो डेसीकेंट्स यूनिट का उपयोग करता है। | ||
* [[पुनर्योजी हीट एक्सचेंजर]]: यह औद्योगिक इकाई है जो प्रसंस्करण के बाद उसी धारा का पुन: उपयोग करती है। इस प्रकार की ऊष्मा | * [[पुनर्योजी हीट एक्सचेंजर]]: यह औद्योगिक इकाई है जो प्रसंस्करण के बाद उसी धारा का पुन: उपयोग करती है। इस प्रकार की ऊष्मा प्राप्ति में, ऊष्मा को पुन: उत्पन्न किया जाता है और प्रक्रिया में पुन: उपयोग किया जाता है। | ||
* [[वेग पाइप]]: हीट पाइप सबसे अच्छे थर्मल कंडक्टर में से हैं। इनमें तांबे की तुलना में सौ गुना अधिक ऊष्मा स्थानांतरित करने की क्षमता होती है। हीट पाइप मुख्य रूप से अक्षय ऊर्जा प्रौद्योगिकी के रूप में जाने जाते हैं क्योंकि खाली किए गए ट्यूब कलेक्टरों में उपयोग किया जाता है। ऊष्मा पाइप का उपयोग मुख्य रूप से अंतरिक्ष, प्रक्रिया या वायु ताप में किया जाता है, अपशिष्ट ताप में प्रक्रिया से इसके ताप पाइप के कारण आसपास में स्थानांतरित किया जा रहा है। | * [[वेग पाइप]]: हीट पाइप सबसे अच्छे थर्मल कंडक्टर में से हैं। इनमें तांबे की तुलना में सौ गुना अधिक ऊष्मा स्थानांतरित करने की क्षमता होती है। हीट पाइप मुख्य रूप से अक्षय ऊर्जा प्रौद्योगिकी के रूप में जाने जाते हैं क्योंकि खाली किए गए ट्यूब कलेक्टरों में उपयोग किया जाता है। ऊष्मा पाइप का उपयोग मुख्य रूप से अंतरिक्ष, प्रक्रिया या वायु ताप में किया जाता है, अपशिष्ट ताप में प्रक्रिया से इसके ताप पाइप के कारण आसपास में स्थानांतरित किया जा रहा है। | ||
* थर्मल व्हील या रोटरी हीट एक्सचेंजर: इसमें गर्मी अवशोषित करने वाली सामग्री का गोलाकार मधुकोश मैट्रिक्स होता है, जो धीरे-धीरे एयर हैंडलिंग सिस्टम की आपूर्ति और निकास वायु धाराओं के | * थर्मल व्हील या रोटरी हीट एक्सचेंजर: इसमें गर्मी अवशोषित करने वाली सामग्री का गोलाकार मधुकोश मैट्रिक्स होता है, जो धीरे-धीरे एयर हैंडलिंग सिस्टम की आपूर्ति और निकास वायु धाराओं के अंदर घूमता है। | ||
* [[गरम करनेवाला]]: प्रक्रिया बॉयलरों के | * [[गरम करनेवाला]]: प्रक्रिया बॉयलरों के स्थति में, निकास गैस में अपशिष्ट गर्मी पुनरावर्तक के साथ पारित की जाती है जो बॉयलर के लिए इनलेट तरल पदार्थ लेती है और इस प्रकार इनलेट तरल पदार्थ की थर्मल ऊर्जा का सेवन कम कर देती है। | ||
* ऊष्मा पम्प: कम तापमान पर उबलने वाले कार्बनिक द्रव का उपयोग करने का अर्थ है कि अपशिष्ट तरल पदार्थों से ऊर्जा को पुन: उत्पन्न किया जा सकता है। | * ऊष्मा पम्प: कम तापमान पर उबलने वाले कार्बनिक द्रव का उपयोग करने का अर्थ है कि अपशिष्ट तरल पदार्थों से ऊर्जा को पुन: उत्पन्न किया जा सकता है। | ||
* [[कुंडल के चारों ओर चलाएँ]]: इसमें दो या दो से अधिक बहु-पंक्ति वाले ट्यूब कॉइल होते हैं जो पंप किए गए पाइपवर्क सर्किट द्वारा दूसरे से जुड़े होते हैं। | * [[कुंडल के चारों ओर चलाएँ]]: इसमें दो या दो से अधिक बहु-पंक्ति वाले ट्यूब कॉइल होते हैं जो पंप किए गए पाइपवर्क सर्किट द्वारा दूसरे से जुड़े होते हैं। | ||
* निकास से उत्सर्जन की मात्रा को कम करने के लिए कनवर्टर और टेल पाइप के निकट उच्च तापमान को बनाए रखते हुए उत्सर्जन को पकड़ने के लिए पार्टिकुलेट फिल्टर (डीपीएफ)। | * निकास से उत्सर्जन की मात्रा को कम करने के लिए कनवर्टर और टेल पाइप के निकट उच्च तापमान को बनाए रखते हुए उत्सर्जन को पकड़ने के लिए पार्टिकुलेट फिल्टर (डीपीएफ)। | ||
वेस्ट हीट रिकवरी बॉयलर ( | वेस्ट हीट रिकवरी बॉयलर (डब्लूएचआरबी ) [[गर्मी पुनः प्राप्त करने वाला भाप जेनरेटार]] ([[HRSG|एचआरएसजी]] ) से इस अर्थ में भिन्न है कि गर्म माध्यम चरण नहीं बदलता है। | ||
== बिजली इकाइयों को गर्मी == | == बिजली इकाइयों को गर्मी == | ||
नवंबर 2004 में [[अमेरिकी ऊर्जा विभाग]] के लिए [[ऊर्जावान शामिल|ऊर्जावान सम्मिलित]] द्वारा टेक्नोलॉजी रोडमैप शीर्षक से की गई रिपोर्ट के अनुसार<ref>{{citation|url=http://www1.eere.energy.gov/manufacturing/intensiveprocesses/pdfs/reduction_roadmap.pdf|title=Technology Roadmap Energy Loss Reduction and Recovery |date=November 2004|author= Energetics Incorporated|publisher= U.S. Department of Energy, [[Office of Energy Efficiency and Renewable Energy]]|access-date=May 28, 2012}}</ref> और कई अन्य [[यूरोपीय आयोग]] द्वारा किए गए, पारंपरिक और नवीकरणीय संसाधनों से अधिकांश ऊर्जा उत्पादन ऑनसाइट (उपकरण की अक्षमता और अपशिष्ट गर्मी के कारण | नवंबर 2004 में [[अमेरिकी ऊर्जा विभाग]] के लिए [[ऊर्जावान शामिल|ऊर्जावान सम्मिलित]] द्वारा टेक्नोलॉजी रोडमैप शीर्षक से की गई रिपोर्ट के अनुसार<ref>{{citation|url=http://www1.eere.energy.gov/manufacturing/intensiveprocesses/pdfs/reduction_roadmap.pdf|title=Technology Roadmap Energy Loss Reduction and Recovery |date=November 2004|author= Energetics Incorporated|publisher= U.S. Department of Energy, [[Office of Energy Efficiency and Renewable Energy]]|access-date=May 28, 2012}}</ref> और कई अन्य [[यूरोपीय आयोग]] द्वारा किए गए, पारंपरिक और नवीकरणीय संसाधनों से अधिकांश ऊर्जा उत्पादन ऑनसाइट (उपकरण की अक्षमता और अपशिष्ट गर्मी के कारण हानी) और ऑफसाइट (केबल और ट्रांसफार्मर हानी) हानी के कारण वातावरण में खो जाता है, जो कि रकम है बिजली मूल्य में लगभग 66% हानी हो।<ref>{{cite web |url=http://www.nrel.gov/dtet/about.html |title=NREL: Distributed Thermal Energy Technologies - About the Project |website=www.nrel.gov |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20051127115621/http://www.nrel.gov/dtet/about.html |archive-date=2005-11-27}} </ref> अलग-अलग डिग्री की अपशिष्ट गर्मी निश्चित प्रक्रिया के अंतिम उत्पादों में या उद्योग में उप-उत्पाद के रूप में पाई जा सकती है जैसे स्टील बनाने वाले संयंत्रों में [[लावा]]। इकाइयां या उपकरण जो अपशिष्ट गर्मी को पुनर्प्राप्त कर सकते हैं और इसे बिजली में बदल सकते हैं, उन्हें डब्ल्यूएचआरओ या बिजली इकाइयों को गर्मी कहा जाता है: | ||
* एक [[कार्बनिक रैंकिन चक्र]] (ओआरसी) इकाई काम कर रहे तरल पदार्थ के रूप में कार्बनिक तरल पदार्थ का उपयोग करती है। पानी की तुलना में तरल पदार्थ का क्वथनांक कम होता है, जिससे यह कम तापमान पर उबलता है, जिससे [[अतितापित]] गैस बनती है जो टरबाइन के ब्लेड को चला सकती है और इस प्रकार जनरेटर। | * एक [[कार्बनिक रैंकिन चक्र]] (ओआरसी) इकाई काम कर रहे तरल पदार्थ के रूप में कार्बनिक तरल पदार्थ का उपयोग करती है। पानी की तुलना में तरल पदार्थ का क्वथनांक कम होता है, जिससे यह कम तापमान पर उबलता है, जिससे [[अतितापित]] गैस बनती है जो टरबाइन के ब्लेड को चला सकती है और इस प्रकार जनरेटर। | ||
* [[शीतलक]] ([[सीबेक प्रभाव]], [[पेल्टियर प्रभाव]], [[थॉमसन प्रभाव]] प्रभाव) इकाइयों को डब्ल्यूएचआरओ भी कहा जा सकता है, क्योंकि वे प्रत्यक्ष धारा ( | * [[शीतलक]] ([[सीबेक प्रभाव]], [[पेल्टियर प्रभाव]], [[थॉमसन प्रभाव]] प्रभाव) इकाइयों को डब्ल्यूएचआरओ भी कहा जा सकता है, क्योंकि वे प्रत्यक्ष धारा (डीसी) शक्ति का उत्पादन करने के लिए दो प्लेटों के बीच ताप अंतर का उपयोग करते हैं। | ||
* [[आकार-स्मृति मिश्र धातु]] का इस्तेमाल कम तापमान वाली वेस्ट हीट को रिकवर करने और इसे मैकेनिकल एक्शन या इलेक्ट्रिसिटी में बदलने के लिए भी किया जा सकता है।<ref>{{Cite web | url=http://www.exergyn.com |title = Exergyn®}}</ref> | * [[आकार-स्मृति मिश्र धातु]] का इस्तेमाल कम तापमान वाली वेस्ट हीट को रिकवर करने और इसे मैकेनिकल एक्शन या इलेक्ट्रिसिटी में बदलने के लिए भी किया जा सकता है।<ref>{{Cite web | url=http://www.exergyn.com |title = Exergyn®}}</ref> | ||
== अनुप्रयोग == | == अनुप्रयोग == | ||
* परंपरागत रूप से, कम तापमान रेंज (0-120 °C, या सामान्यतः 100 °C से कम) की अपशिष्ट गर्मी का उपयोग | * परंपरागत रूप से, कम तापमान रेंज (0-120 °C, या सामान्यतः 100 °C से कम) की अपशिष्ट गर्मी का उपयोग ओआरसी कंपनियों के प्रयासों के बावजूद बिजली उत्पादन के लिए नहीं किया जाता है,{{Citation needed|date = April 2015}} मुख्य रूप से क्योंकि कार्नाट दक्षता कम है (अधिकतम 18% 90 डिग्री सेल्सियस हीटिंग और 20 डिग्री सेल्सियस कूलिंग के लिए, माइनस लॉस, सामान्यतः 5-7% शुद्ध बिजली के साथ समाप्त होता है)। | ||
* मध्यम (100-650 डिग्री सेल्सियस) और उच्च (>650 डिग्री सेल्सियस) तापमान की अपशिष्ट गर्मी का उपयोग विभिन्न कैप्चरिंग प्रक्रियाओं के माध्यम से बिजली या यांत्रिक कार्य के उत्पादन के लिए किया जा सकता है। | * मध्यम (100-650 डिग्री सेल्सियस) और उच्च (>650 डिग्री सेल्सियस) तापमान की अपशिष्ट गर्मी का उपयोग विभिन्न कैप्चरिंग प्रक्रियाओं के माध्यम से बिजली या यांत्रिक कार्य के उत्पादन के लिए किया जा सकता है। | ||
* वेस्ट हीट रिकवरी सिस्टम का उपयोग ट्रेलर की रेफ्रिजरेशन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए भी किया जा सकता है (उदाहरण के लिए)। कॉन्फ़िगरेशन आसान है क्योंकि केवल अपशिष्ट ताप | * वेस्ट हीट रिकवरी सिस्टम का उपयोग ट्रेलर की रेफ्रिजरेशन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए भी किया जा सकता है (उदाहरण के लिए)। कॉन्फ़िगरेशन आसान है क्योंकि केवल अपशिष्ट ताप प्राप्ति बॉयलर और [[अवशोषण रेफ्रिजरेटर]] की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, केवल कम दबाव और तापमान को संभालने की जरूरत है। | ||
== लाभ == | == लाभ == | ||
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* कम [[प्रदूषण]]: [[थर्मल प्रदूषण थर्मल]] और वायु प्रदूषण प्रदूषण नाटकीय रूप से कम हो जाएगा क्योंकि उच्च तापमान के कम [[फ्लू गैस]] | * कम [[प्रदूषण]]: [[थर्मल प्रदूषण थर्मल]] और वायु प्रदूषण प्रदूषण नाटकीय रूप से कम हो जाएगा क्योंकि उच्च तापमान के कम [[फ्लू गैस|फ्लू गैसो]] को संयंत्र से उत्सर्जित किया जाता है क्योंकि अधिकांश ऊर्जा का पुनर्नवीनीकरण किया जाता है। | ||
* कम उपकरण आकार: जैसे-जैसे ईंधन की खपत कम होती है, ईंधन को संभालने के लिए नियंत्रण और सुरक्षा उपकरण कम होते जाते हैं। इसके अलावा, गैस के लिए फ़िल्टरिंग उपकरण की अब बड़े आकार में आवश्यकता नहीं है। | * कम उपकरण आकार: जैसे-जैसे ईंधन की खपत कम होती है, ईंधन को संभालने के लिए नियंत्रण और सुरक्षा उपकरण कम होते जाते हैं। इसके अलावा, गैस के लिए फ़िल्टरिंग उपकरण की अब बड़े आकार में आवश्यकता नहीं है। | ||
* सहायक ऊर्जा खपत में कमी: उपकरणों के आकार में कमी का अर्थ है पंप, फिल्टर, पंखे,...आदि जैसे उन प्रणालियों को दी जाने वाली ऊर्जा में और कमी।<ref>{{Cite web|url=https://www.em-ea.org/|title=Energy Managers & Auditors Alliance}}</ref> | * सहायक ऊर्जा खपत में कमी: उपकरणों के आकार में कमी का अर्थ है पंप, फिल्टर, पंखे,...आदि जैसे उन प्रणालियों को दी जाने वाली ऊर्जा में और कमी।<ref>{{Cite web|url=https://www.em-ea.org/|title=Energy Managers & Auditors Alliance}}</ref> | ||
== हानी == | |||
* वेस्ट हीट रिकवरी सिस्टम को प्रयुक्त करने के लिए पूंजीगत लागत गर्मी में में प्राप्त लाभ से अधिक हो सकती है। गर्मी की भरपाई के लिए लागत लगाना आवश्यक है। | |||
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* वेस्ट हीट रिकवरी सिस्टम को | |||
* प्राय: अपशिष्ट ऊष्मा निम्न गुणवत्ता (तापमान) की होती है। अपशिष्ट ऊष्मा माध्यम में निहित निम्न गुणवत्ता वाली ऊष्मा की मात्रा का कुशलतापूर्वक उपयोग करना कठिन हो सकता है। | * प्राय: अपशिष्ट ऊष्मा निम्न गुणवत्ता (तापमान) की होती है। अपशिष्ट ऊष्मा माध्यम में निहित निम्न गुणवत्ता वाली ऊष्मा की मात्रा का कुशलतापूर्वक उपयोग करना कठिन हो सकता है। | ||
* हीट एक्सचेंजर्स महत्वपूर्ण मात्रा में | * हीट एक्सचेंजर्स महत्वपूर्ण मात्रा में प्राप्ति के लिए बड़े होते हैं जिससे पूंजीगत लागत बढ़ जाती है। | ||
* | * उपकरणों का रखरखाव: अतिरिक्त उपकरणों के लिए अतिरिक्त रखरखाव लागत की आवश्यकता होती है। | ||
*इकाइयां समग्र बिजली इकाई में आकार और द्रव्यमान जोड़ती हैं। विशेष रूप से वाहनों की मोबाइल बिजली इकाइयों पर विचार। | |||
== उदाहरण == | == उदाहरण == | ||
* [[चक्रवात अपशिष्ट ताप इंजन]] को भाप चक्र का उपयोग करके बरामद अपशिष्ट ताप ऊर्जा से बिजली उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।<ref>{{Cite web|url=http://www.cyclonepower.com/works.html|title=Cyclone Power Technologies Website}}</ref> | * [[चक्रवात अपशिष्ट ताप इंजन]] को भाप चक्र का उपयोग करके बरामद अपशिष्ट ताप ऊर्जा से बिजली उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।<ref>{{Cite web|url=http://www.cyclonepower.com/works.html|title=Cyclone Power Technologies Website}}</ref> | ||
* [[अंतर्राष्ट्रीय अपशिष्ट जल ताप विनिमय प्रणाली]] अन्य कंपनी है जो वेस्ट हीट रिकवरी सिस्टम को संबोधित करती है। बहु-इकाई आवासीय, सार्वजनिक रूप से साझा भवनों, औद्योगिक अनुप्रयोगों और जिला ऊर्जा प्रणालियों पर केंद्रित, उनकी प्रणालियाँ घरेलू गर्म पानी के उत्पादन, अंतरिक्ष के ताप और शीतलन के निर्माण के लिए अपशिष्ट जल में ऊर्जा का उपयोग करती हैं।<ref name="nationalgeographic">{{cite web|url=http://news.nationalgeographic.com/news/energy/2012/12/121211-sewage-heat-recovery/|title=Waste Wattage: Cities Aim to Flush Heat Energy Out of Sewers|date=11 December 2012|publisher=news.nationalgeographic.com|access-date=2014-07-21}}</ref> | * [[अंतर्राष्ट्रीय अपशिष्ट जल ताप विनिमय प्रणाली]] अन्य कंपनी है जो वेस्ट हीट रिकवरी सिस्टम को संबोधित करती है। बहु-इकाई आवासीय, सार्वजनिक रूप से साझा भवनों, औद्योगिक अनुप्रयोगों और जिला ऊर्जा प्रणालियों पर केंद्रित, उनकी प्रणालियाँ घरेलू गर्म पानी के उत्पादन, अंतरिक्ष के ताप और शीतलन के निर्माण के लिए अपशिष्ट जल में ऊर्जा का उपयोग करती हैं।<ref name="nationalgeographic">{{cite web|url=http://news.nationalgeographic.com/news/energy/2012/12/121211-sewage-heat-recovery/|title=Waste Wattage: Cities Aim to Flush Heat Energy Out of Sewers|date=11 December 2012|publisher=news.nationalgeographic.com|access-date=2014-07-21}}</ref> | ||
* मोटरस्पोर्ट श्रृंखला [[फार्मूला वन]] ने 2014 में एमजीयू-एच नाम के तहत अपशिष्ट ताप | * मोटरस्पोर्ट श्रृंखला [[फार्मूला वन]] ने 2014 में एमजीयू-एच नाम के तहत अपशिष्ट ताप प्राप्ति इकाइयों की प्रारंभ की। | ||
== यह भी देखें == | == यह भी देखें == | ||
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* [[गर्मी पुनः प्राप्त करने वाला भाप जेनरेटार]] और ऑर्गेनिक रैनकिन साइकिल | * [[गर्मी पुनः प्राप्त करने वाला भाप जेनरेटार]] और ऑर्गेनिक रैनकिन साइकिल | ||
* [[इलेक्ट्रिक टर्बो यौगिक]] | * [[इलेक्ट्रिक टर्बो यौगिक]] | ||
* [[निकास गर्मी वसूली प्रणाली]] | * [[निकास गर्मी वसूली प्रणाली|निकास गर्मी प्राप्ति प्रणाली]] | ||
* [[थर्मल ऑक्सीडाइज़र]] | * [[थर्मल ऑक्सीडाइज़र]] | ||
* [[चुटकी विश्लेषण]] | * [[चुटकी विश्लेषण]] | ||
Revision as of 16:32, 6 February 2023
अपशिष्ट गर्मी वसूली इकाई (वेस्ट हीट रिकवरी यूनिट )(डब्ल्यूएचआरओ) ऊर्जा पुनः प्राप्ति उष्मा का आदान प्रदान करता है जो उच्च तापमान पर प्रक्रिया करके आउटपुट से उष्मा को किसी उद्देश्य के लिए प्रक्रिया के दूसरे भाग में स्थानांतरित कर देता है, सामान्यतः दक्षता में वृद्धि करता है। डब्ल्यूएचआरओ सह-उत्पादन में सम्मिलित उपकरण है। अपशिष्ट ऊष्मा को डीजल जनरेटर से गर्म फ्लू गैसों, जल शीतलक मीनार से भाप, या यहाँ तक कि शमन जैसी शीतलन प्रक्रियाओं से अपशिष्ट जल जैसे स्रोतों से निकाला जा सकता है।
हीट रिकवरी यूनिट
विभिन्न प्रक्रियाओं की निकास गैस या यहां तक कि एयर कंडीशनर की निकास धारा से निकलने वाली अपशिष्ट गर्मी का उपयोग आने वाली गैस को पहले से गरम करने के लिए किया जा सकता है। यह बेकार गर्मी की प्राप्ति के लिए बुनियादी विधि में से है। कई इस्पात मिलो कम ईंधन की मांग के साथ संयंत्र के उत्पादन को बढ़ाने के लिए इस प्रक्रिया को आर्थिक पद्धति के रूप में उपयोग करती हैं। गर्म मध्यम स्थान से निचले स्थान तक ऊर्जा के हस्तांतरण के लिए कई अलग-अलग वाणिज्यिक पुनर्प्राप्ति इकाइयां हैं:[1]
- ऋण संग्राहक: यह नाम विभिन्न प्रकार के ताप विनिमायकों को दिया जाता है जिनसे निकास गैसों को गुजारा जाता है, जिसमें धातु की नलियां होती हैं जो इनलेट गैस को ले जाती हैं और इस प्रकार प्रक्रिया में प्रवेश करने से पहले गैस को गर्म करती हैं।थर्मल व्हील उदाहरण है जो ही सिद्धांत पर सौर एयर कंडीशनिंग या सोलर ए / सी के रूप में काम करता है जो डेसीकेंट्स यूनिट का उपयोग करता है।
- पुनर्योजी हीट एक्सचेंजर: यह औद्योगिक इकाई है जो प्रसंस्करण के बाद उसी धारा का पुन: उपयोग करती है। इस प्रकार की ऊष्मा प्राप्ति में, ऊष्मा को पुन: उत्पन्न किया जाता है और प्रक्रिया में पुन: उपयोग किया जाता है।
- वेग पाइप: हीट पाइप सबसे अच्छे थर्मल कंडक्टर में से हैं। इनमें तांबे की तुलना में सौ गुना अधिक ऊष्मा स्थानांतरित करने की क्षमता होती है। हीट पाइप मुख्य रूप से अक्षय ऊर्जा प्रौद्योगिकी के रूप में जाने जाते हैं क्योंकि खाली किए गए ट्यूब कलेक्टरों में उपयोग किया जाता है। ऊष्मा पाइप का उपयोग मुख्य रूप से अंतरिक्ष, प्रक्रिया या वायु ताप में किया जाता है, अपशिष्ट ताप में प्रक्रिया से इसके ताप पाइप के कारण आसपास में स्थानांतरित किया जा रहा है।
- थर्मल व्हील या रोटरी हीट एक्सचेंजर: इसमें गर्मी अवशोषित करने वाली सामग्री का गोलाकार मधुकोश मैट्रिक्स होता है, जो धीरे-धीरे एयर हैंडलिंग सिस्टम की आपूर्ति और निकास वायु धाराओं के अंदर घूमता है।
- गरम करनेवाला: प्रक्रिया बॉयलरों के स्थति में, निकास गैस में अपशिष्ट गर्मी पुनरावर्तक के साथ पारित की जाती है जो बॉयलर के लिए इनलेट तरल पदार्थ लेती है और इस प्रकार इनलेट तरल पदार्थ की थर्मल ऊर्जा का सेवन कम कर देती है।
- ऊष्मा पम्प: कम तापमान पर उबलने वाले कार्बनिक द्रव का उपयोग करने का अर्थ है कि अपशिष्ट तरल पदार्थों से ऊर्जा को पुन: उत्पन्न किया जा सकता है।
- कुंडल के चारों ओर चलाएँ: इसमें दो या दो से अधिक बहु-पंक्ति वाले ट्यूब कॉइल होते हैं जो पंप किए गए पाइपवर्क सर्किट द्वारा दूसरे से जुड़े होते हैं।
- निकास से उत्सर्जन की मात्रा को कम करने के लिए कनवर्टर और टेल पाइप के निकट उच्च तापमान को बनाए रखते हुए उत्सर्जन को पकड़ने के लिए पार्टिकुलेट फिल्टर (डीपीएफ)।
वेस्ट हीट रिकवरी बॉयलर (डब्लूएचआरबी ) गर्मी पुनः प्राप्त करने वाला भाप जेनरेटार (एचआरएसजी ) से इस अर्थ में भिन्न है कि गर्म माध्यम चरण नहीं बदलता है।
बिजली इकाइयों को गर्मी
नवंबर 2004 में अमेरिकी ऊर्जा विभाग के लिए ऊर्जावान सम्मिलित द्वारा टेक्नोलॉजी रोडमैप शीर्षक से की गई रिपोर्ट के अनुसार[2] और कई अन्य यूरोपीय आयोग द्वारा किए गए, पारंपरिक और नवीकरणीय संसाधनों से अधिकांश ऊर्जा उत्पादन ऑनसाइट (उपकरण की अक्षमता और अपशिष्ट गर्मी के कारण हानी) और ऑफसाइट (केबल और ट्रांसफार्मर हानी) हानी के कारण वातावरण में खो जाता है, जो कि रकम है बिजली मूल्य में लगभग 66% हानी हो।[3] अलग-अलग डिग्री की अपशिष्ट गर्मी निश्चित प्रक्रिया के अंतिम उत्पादों में या उद्योग में उप-उत्पाद के रूप में पाई जा सकती है जैसे स्टील बनाने वाले संयंत्रों में लावा। इकाइयां या उपकरण जो अपशिष्ट गर्मी को पुनर्प्राप्त कर सकते हैं और इसे बिजली में बदल सकते हैं, उन्हें डब्ल्यूएचआरओ या बिजली इकाइयों को गर्मी कहा जाता है:
- एक कार्बनिक रैंकिन चक्र (ओआरसी) इकाई काम कर रहे तरल पदार्थ के रूप में कार्बनिक तरल पदार्थ का उपयोग करती है। पानी की तुलना में तरल पदार्थ का क्वथनांक कम होता है, जिससे यह कम तापमान पर उबलता है, जिससे अतितापित गैस बनती है जो टरबाइन के ब्लेड को चला सकती है और इस प्रकार जनरेटर।
- शीतलक (सीबेक प्रभाव, पेल्टियर प्रभाव, थॉमसन प्रभाव प्रभाव) इकाइयों को डब्ल्यूएचआरओ भी कहा जा सकता है, क्योंकि वे प्रत्यक्ष धारा (डीसी) शक्ति का उत्पादन करने के लिए दो प्लेटों के बीच ताप अंतर का उपयोग करते हैं।
- आकार-स्मृति मिश्र धातु का इस्तेमाल कम तापमान वाली वेस्ट हीट को रिकवर करने और इसे मैकेनिकल एक्शन या इलेक्ट्रिसिटी में बदलने के लिए भी किया जा सकता है।[4]
अनुप्रयोग
- परंपरागत रूप से, कम तापमान रेंज (0-120 °C, या सामान्यतः 100 °C से कम) की अपशिष्ट गर्मी का उपयोग ओआरसी कंपनियों के प्रयासों के बावजूद बिजली उत्पादन के लिए नहीं किया जाता है,[citation needed] मुख्य रूप से क्योंकि कार्नाट दक्षता कम है (अधिकतम 18% 90 डिग्री सेल्सियस हीटिंग और 20 डिग्री सेल्सियस कूलिंग के लिए, माइनस लॉस, सामान्यतः 5-7% शुद्ध बिजली के साथ समाप्त होता है)।
- मध्यम (100-650 डिग्री सेल्सियस) और उच्च (>650 डिग्री सेल्सियस) तापमान की अपशिष्ट गर्मी का उपयोग विभिन्न कैप्चरिंग प्रक्रियाओं के माध्यम से बिजली या यांत्रिक कार्य के उत्पादन के लिए किया जा सकता है।
- वेस्ट हीट रिकवरी सिस्टम का उपयोग ट्रेलर की रेफ्रिजरेशन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए भी किया जा सकता है (उदाहरण के लिए)। कॉन्फ़िगरेशन आसान है क्योंकि केवल अपशिष्ट ताप प्राप्ति बॉयलर और अवशोषण रेफ्रिजरेटर की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, केवल कम दबाव और तापमान को संभालने की जरूरत है।
लाभ
पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया प्रक्रिया की दक्षता में वृद्धि करेगी और इस प्रकार उस प्रक्रिया के लिए आवश्यक ईंधन और ऊर्जा खपत की लागत कम हो जाएगी।[5]
अप्रत्यक्ष लाभ
- कम प्रदूषण: थर्मल प्रदूषण थर्मल और वायु प्रदूषण प्रदूषण नाटकीय रूप से कम हो जाएगा क्योंकि उच्च तापमान के कम फ्लू गैसो को संयंत्र से उत्सर्जित किया जाता है क्योंकि अधिकांश ऊर्जा का पुनर्नवीनीकरण किया जाता है।
- कम उपकरण आकार: जैसे-जैसे ईंधन की खपत कम होती है, ईंधन को संभालने के लिए नियंत्रण और सुरक्षा उपकरण कम होते जाते हैं। इसके अलावा, गैस के लिए फ़िल्टरिंग उपकरण की अब बड़े आकार में आवश्यकता नहीं है।
- सहायक ऊर्जा खपत में कमी: उपकरणों के आकार में कमी का अर्थ है पंप, फिल्टर, पंखे,...आदि जैसे उन प्रणालियों को दी जाने वाली ऊर्जा में और कमी।[6]
हानी
- वेस्ट हीट रिकवरी सिस्टम को प्रयुक्त करने के लिए पूंजीगत लागत गर्मी में में प्राप्त लाभ से अधिक हो सकती है। गर्मी की भरपाई के लिए लागत लगाना आवश्यक है।
- प्राय: अपशिष्ट ऊष्मा निम्न गुणवत्ता (तापमान) की होती है। अपशिष्ट ऊष्मा माध्यम में निहित निम्न गुणवत्ता वाली ऊष्मा की मात्रा का कुशलतापूर्वक उपयोग करना कठिन हो सकता है।
- हीट एक्सचेंजर्स महत्वपूर्ण मात्रा में प्राप्ति के लिए बड़े होते हैं जिससे पूंजीगत लागत बढ़ जाती है।
- उपकरणों का रखरखाव: अतिरिक्त उपकरणों के लिए अतिरिक्त रखरखाव लागत की आवश्यकता होती है।
- इकाइयां समग्र बिजली इकाई में आकार और द्रव्यमान जोड़ती हैं। विशेष रूप से वाहनों की मोबाइल बिजली इकाइयों पर विचार।
उदाहरण
- चक्रवात अपशिष्ट ताप इंजन को भाप चक्र का उपयोग करके बरामद अपशिष्ट ताप ऊर्जा से बिजली उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।[7]
- अंतर्राष्ट्रीय अपशिष्ट जल ताप विनिमय प्रणाली अन्य कंपनी है जो वेस्ट हीट रिकवरी सिस्टम को संबोधित करती है। बहु-इकाई आवासीय, सार्वजनिक रूप से साझा भवनों, औद्योगिक अनुप्रयोगों और जिला ऊर्जा प्रणालियों पर केंद्रित, उनकी प्रणालियाँ घरेलू गर्म पानी के उत्पादन, अंतरिक्ष के ताप और शीतलन के निर्माण के लिए अपशिष्ट जल में ऊर्जा का उपयोग करती हैं।[8]
- मोटरस्पोर्ट श्रृंखला फार्मूला वन ने 2014 में एमजीयू-एच नाम के तहत अपशिष्ट ताप प्राप्ति इकाइयों की प्रारंभ की।
यह भी देखें
- कोजेनरेशन या संयुक्त ताप और शक्ति (सीएचपी)
- गर्मी पुनः प्राप्त करने वाला भाप जेनरेटार और ऑर्गेनिक रैनकिन साइकिल
- इलेक्ट्रिक टर्बो यौगिक
- निकास गर्मी प्राप्ति प्रणाली
- थर्मल ऑक्सीडाइज़र
- चुटकी विश्लेषण
- अपशिष्ट-से-ऊर्जा संयंत्र
संदर्भ
- ↑ Heat Recovery Systems, D.A.Reay, E & F.N.Span, 1979
- ↑ Energetics Incorporated (November 2004), Technology Roadmap Energy Loss Reduction and Recovery (PDF), U.S. Department of Energy, Office of Energy Efficiency and Renewable Energy, retrieved May 28, 2012
- ↑ "NREL: Distributed Thermal Energy Technologies - About the Project". www.nrel.gov. Archived from the original on 2005-11-27.
- ↑ "Exergyn®".
- ↑ https://www.sciencedaily.com/releases/2009/04/090401102235.htm Tapping Industrial Waste Heat Could Reduce Fossil Fuel Demands
- ↑ "Energy Managers & Auditors Alliance".
- ↑ "Cyclone Power Technologies Website".
- ↑ "Waste Wattage: Cities Aim to Flush Heat Energy Out of Sewers". news.nationalgeographic.com. 11 December 2012. Retrieved 2014-07-21.
